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金屬板材高溫杯突試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了金屬板材高溫杯突試驗裝置，在本體內(nèi)，設置有壓緊操作手柄、受測板材、沖壓鋼球、液壓裝置、加熱爐和帶動受測板材移動的板材拖動機構，受測板材設置在加熱爐的內(nèi)腔內(nèi)，壓緊操作手柄設置在受測板材的測試基座上方，沖壓鋼球設置在液壓裝置的上面，位于受測板材的測試基座下面，與受測板材位置對應；設置有控溫儀表，對應沖壓鋼球的位置設置有沖壓凹腔，還設置壓力傳感器和測溫儀，并將數(shù)據(jù)輸送給數(shù)據(jù)處理單元。本實用新型的金屬板材高溫杯突試驗裝置，能夠?qū)饘侔宀膭偶訜幔蓽y試各類金屬板材在室溫至1200℃范圍的成形能力和杯突值，為高溫下金屬板材的壓力加工成形性能提供直接的實驗數(shù)據(jù)；自動化程度較高，結(jié)構簡單，使用方便。
【專利說明】金屬板材高溫杯突試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種金屬類板材成型【技術領域】，優(yōu)勢是可測試各類金屬板材在室溫至1200°C范圍的成形能力和杯突值的金屬板材高溫杯突試驗裝置。
【背景技術】
[0002]為了測試各種金屬板材的壓力加工成形性能，目前國內(nèi)外均采用杯突試驗方法，用來衡量材料的深沖性能。杯突試驗方法采用規(guī)定的鋼球或球形沖頭頂壓在模內(nèi)的試樣，直至試樣產(chǎn)生第一條裂紋為止，其壓入深度(mm)即杯突深度，以此來判定金屬材料沖壓性能大小，其深度不小于規(guī)定時為合格。但到目前為止，所有試驗裝置只能測試常溫下的杯突值，但有些板材需要在加熱條件下成形(熱沖壓、熱擠壓……)，特別是隨著汽車和航空航天技術的發(fā)展，高強度鋼和超高強度鋼及各種有色金屬板材(鋁板、鈦板、鎂板……)需要在加熱狀態(tài)下沖壓成形，但在高溫下金屬板材的壓力加工成形性能還沒有裝置能夠測試并顯示出來。但現(xiàn)有的杯突試驗裝置已無法滿足這些技術的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有的杯突試驗裝置不能測試高溫下金屬板材的壓力加工成形性能的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種能測試高溫下金屬板材的壓力加工成形性能的金屬板材高溫杯突試驗裝置。
[0004]本實用新型的技術方案如下:金屬板材高溫杯突試驗裝置，包括本體和數(shù)據(jù)處理單元，其特征在于:在本體內(nèi)，設置有壓緊操作手柄、受測板材、沖壓鋼球、液壓裝置、加熱爐和帶動受測板材移動的板材拖動機構，受測板材設置在加熱爐的內(nèi)腔內(nèi)，在受控狀態(tài)下加熱；壓緊操作手柄設置在受測板材的測試基座上方，旋轉(zhuǎn)壓緊操作手柄對受測板材施加作用力；沖壓鋼球設置在液壓裝置的上面，位于受測板材的測試基座下面，與受測板材位置對應，液壓裝置帶動沖壓鋼球上下移動，作用在受測板材上，擠壓受測板材向上突出；在加熱爐上設置有控溫儀表，以根據(jù)工藝需要設定并控制加熱爐的溫度；測試基座上，對應沖壓鋼球的位置，設置沖壓凹腔；在壓緊操作手柄上設置壓力傳感器，將作用在受測板材上的壓邊力的大小輸送給數(shù)據(jù)處理單元；在受測板材的測試基座上或測試基座周圍，設置測溫儀，用于檢測受測板材在測試時的具體溫度值，并將溫度值的大小輸送給數(shù)據(jù)處理單元；在測試基座上，或液壓裝置上，或受測板材上，設置杯突值傳感器，用于檢測沖壓鋼球上升距離，并將數(shù)據(jù)(實時杯突值的大小)輸送給數(shù)據(jù)處理單元。
[0005]進一步的特征是:在加熱爐中通入保護氣管路，通過保護氣管路將保護氣體輸送到加熱爐。
[0006]在液壓裝置上，設置液壓加載傳感器。
[0007]本實用新型的金屬板材高溫杯突試驗裝置，具有如下優(yōu)點:
[0008]1、能夠?qū)饘侔宀膭偶訜?，可測試各類金屬板材在室溫至1200°C范圍的成形能力和杯突值，為研究高溫下金屬板材的壓力加工成形性能提供直接的實驗數(shù)據(jù)。[0009]2、自動化程度較高，由傳感器直接讀出在瞬時溫度下的杯突值，由配用
[0010]的計算機畫出杯突值變化曲線。
[0011]3、結(jié)構簡單，使用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型裝置示意圖。
[0013]其中:1 一壓緊板材柄，2—壓力傳感器，3—測溫儀，4一受測板材，5—沖壓鋼球，6—液壓加載傳感器，7—液壓裝置，8—控溫儀表，9一加熱爐，
[0014]10—保護氣管路，11 一杯突值傳感器，12—板材拖動機構，13—數(shù)據(jù)處理單元，14一支撐裝置，16—測試基座，17—沖壓凹腔，20—本體。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的金屬板材高溫杯突試驗裝置，包括本體20和數(shù)據(jù)處理單元13，在本體20內(nèi)，設置有壓緊操作手柄1、受測板材4、沖壓鋼球5、液壓裝置7、加熱爐9和帶動受測板材4移動的板材拖動機構12，受測板材4在板材拖動機構12帶動下移動，受測板材4設置在加熱爐9的內(nèi)腔內(nèi)，在受控狀態(tài)下加熱，從室溫一直加熱到1200°C ;壓緊操作手柄I可以是旋轉(zhuǎn)加壓式，設置在受測板材4的測試基座16上方，在受測板材4移動到測試基座16(測試工位)后，旋轉(zhuǎn)壓緊操作手柄I對受測板材4施加作用力，使受測板材4壓緊在測試基座16內(nèi)。沖壓鋼球5設置在液壓裝置7的上面，位于受測板材4的測試基座16下面，與受測板材4的側(cè)面對應，液壓裝置8帶動沖壓鋼球5上下移動，作用在受測板材4上(其下側(cè)面)，擠壓受測板材4向上突出，形成杯突現(xiàn)象。液壓裝置8可以設置在支撐裝置14上，便于安裝和帶動沖壓鋼球5向上移動；在加熱爐9上設置有控溫儀表8，以根據(jù)工藝需要設定并控制加熱爐9的溫度；在加熱爐9中通入保護氣管路10，通過保護氣管路10將氬氣等保護氣體輸送到加熱爐9中以防金屬板——受測板材4在高溫下被氧化。測試基座16上，對應沖壓鋼球5的位置，設置沖壓凹腔17，用以容納受測板材4被沖壓鋼球5沖壓時產(chǎn)生的向上凸起。
[0016]在壓緊操作手柄I上設置壓力傳感器2，將作用在受測板材4上的壓邊力的大小輸送給數(shù)據(jù)處理單元13。在受測板材4的測試基座16上或測試基座16周圍，設置測溫儀3，用于檢測受測板材4在測試時(進行鋼球沖壓時)的具體溫度值，并將溫度值的大小輸送給數(shù)據(jù)處理單元13。在液壓裝置7上，設置液壓加載傳感器6，用以檢測液壓裝置7的加載載荷或液壓裝置7的上升距離。在測試基座16上，或液壓裝置7上，或受測板材4上，設置杯突值傳感器11，用于檢測沖壓鋼球5上升距離(受測板材4在測試時產(chǎn)生的杯突值)，并將數(shù)據(jù)(實時杯突值的大小)輸送給數(shù)據(jù)處理單元13。
[0017]把受測板材4移動加熱爐9中加熱，加熱過程中通過氬氣管路10通氬氣到加熱爐9中作為保護氣以防金屬板氧化，由控溫儀表8控制并測試加熱爐溫度。沖壓鋼球5的硬度等滿足多次沖壓的需要，一般要經(jīng)過淬火處理。
[0018]所述的數(shù)據(jù)處理單元13，采用現(xiàn)有技術的計算機等具有數(shù)據(jù)處理功能的處理器，根據(jù)內(nèi)部設定的程序?qū)斎氲臄?shù)據(jù)進行處理，并能將處理后的數(shù)據(jù)輸出或存儲等。
[0019]操縱液壓裝置7去掉加載負荷，并適時移動被測板材4，可以反復操作，獲得多組參數(shù)。
[0020]本發(fā)明的工作過程:被加熱的金屬板材(受測板材4)加熱到設定溫度后，由拖動機構12拉到測試基座16上(指定位置);快速轉(zhuǎn)動壓緊手柄1，壓緊被測板材4，通過壓力傳感器2測試所加載荷，并將載荷數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理單元13 ;啟動液壓裝置7，液壓裝置7帶動沖壓鋼球5往上移動，把沖壓鋼球5壓入被加熱的金屬板材4，形成杯突，并由測溫儀3(紅外測溫儀)測定沖壓鋼球5壓入板材時的瞬時溫度；先關參數(shù)輸入數(shù)據(jù)處理單元13并經(jīng)處理后，由數(shù)據(jù)處理單元13顯示處理后的參數(shù)，如加載負荷傳感器2、鋼球上升距離的杯突傳感器11等參數(shù),并顯示測出的載荷——距離曲線并測出杯突值。
[0021]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制技術方案，盡管 申請人:參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種金屬板材高溫杯突試驗裝置，包括本體(20)和數(shù)據(jù)處理單元(13)，其特征在于:在本體(20)內(nèi)，設置有壓緊操作手柄(I)、受測板材(4)、沖壓鋼球(5)、液壓裝置(7)、加熱爐(9)和帶動受測板材(4)移動的板材拖動機構(12)，受測板材(4)設置在加熱爐(9)的內(nèi)腔內(nèi)，在受控狀態(tài)下加熱；壓緊操作手柄(I)設置在受測板材(4)的測試基座(16)上方，旋轉(zhuǎn)壓緊操作手柄(I)對受測板材(4)施加作用力；沖壓鋼球(5)設置在液壓裝置(7)的上面，位于受測板材(4)的測試基座(16)下面，與受測板材(4)位置對應，液壓裝置(8)帶動沖壓鋼球(5)上下移動，作用在受測板材(4)上，擠壓受測板材(4);在加熱爐(9)上設置有控溫儀表(8)，以根據(jù)工藝需要設定并控制加熱爐(9)的溫度；測試基座(16)上，對應沖壓鋼球(5)的位置，設置沖壓凹腔(17);在壓緊操作手柄(I)上設置壓力傳感器(2)，將作用在受測板材(4)上的壓邊力輸送給數(shù)據(jù)處理單元(13);在受測板材(4)的測試基座(16)上或周圍，設置測溫儀(3)，用于檢測受測板材(4)在測試時的具體溫度值，并將溫度值的大小輸送給數(shù)據(jù)處理單元(13);在測試基座(16)上，或液壓裝置(7)上，或受測板材(4)上，設置杯突值傳感器(11)，用于檢測沖壓鋼球(5 )上升距離，并將數(shù)據(jù)輸送給數(shù)據(jù)處理單元(13)。
2.根據(jù)權利要求1所述金屬板材高溫杯突試驗裝置，其特征在于:在加熱爐(9)中通入保護氣管路(10)，通過保護氣管路(10)將保護氣體輸送到加熱爐(9)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述金屬板材高溫杯突試驗裝置，其特征在于:在液壓裝置(7)上，設置液壓加載傳感器(6)。
【文檔編號】G01N3/28GK203502310SQ201320681546
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】孫智富, 郭小燕, 孫健, 路洪洲 申請人:重慶機電職業(yè)技術學院